JP2005027930A - 骨補填材 - Google Patents

Abstract

【目的】
人体の骨部における欠損部における骨補填を容易に低コストで確実にすることが出来るようにする。
【手段】
オリジナルの成分に調整した擬似体液２中で液中放電によりβ−ＴＣＰを沈殿させる。そして、β−ＴＣＰのスラリー上澄を除去し沈殿物としてＰＨ１１等のアルカリのスラリーのβ−ＴＣＰが出来るのに塩酸処理をしたコラーゲン溶液を添加して混和することにより中和反応により硬化が開始され、最終的にハイドロキシアパタイトとコラーゲンの複合体が寒天状に形成されて骨補填材を得ることが出来る。
【効果】硬化が早くリン酸の重合反応とコラーゲンの水素結合によるβ−ＴＣＰのみで生じβ−ＴＣＰを利用することにより均一な骨補填が得られる。又、水を含んでいても容易に固まるので出血部位でも充填が出来、他の薬剤のキャリアとしての利用も出来る。
【選択図】 図１

Description

開示技術は、人体中の顎骨等の骨の破損部分を自然な骨の状態にする骨補填の製作技術分野に属する。

人体内部には顎骨等の重要な成分を成す骨体があるが、当該骨体は医学・治療中における余分な切削や交通事故等により著しく欠けるところが生じる場合があり、当該欠損部に対する自然発生的な骨部分を充填して周囲の骨部分と一体化するような次の如き骨補填技術がさまざまに開発されるようになってきた。
Soichiro Ito他著「Development of an artificial vertebralbody using a novel biomaterial,hydroxyapatite/collagen composite」 BiomaterialsVolume 23 Issue 19 P3919- 3926(October 2002) Myung Chui Chang他著「FT-IR study forhydroxyapatite/collagen nanocomposite cross-linked by glutaraldehyde」Biomaterials Volume 23,Issue 24 P4811-4818 (December 2002) Myung Chui Chang他著「XPS study for the microstructuredevelopment of hydroxyapatite-collagen nanocomposites cross-linked using glutaraldehyde」 Biomaterials Volume 23 Isuue 18 P3879-3885(October 2002) Yong Zhang他著「Calcium phosphate/chitosanc compositescaffolds for controlled in vitro antibiotic drug release」 Journal ofBiomedical Materials Research Volume 62 Issue 3 P378-386(December 2002) 而して、人体の骨成分は無機成分のハイドロキシアパタイトと有機成分としてのコラーゲンの複合体からなるものであるにもかかわらず、これまで他の研究者等によって研究されているものはハイドロキシアパタイトとコラーゲン溶液を単に混合したものに過ぎず、これらのものは単なる混合体であり、又、水酸化カルシウムとリン酸溶液、及びコラーゲンを混合したものであってもゾル化するのみであり、複合体としてまた固まらないために交互にグルタールアルデヒド等の添加をしたり、紫外線を照射したりしなければならず、著しくコスト高になるという不利点があり複合体とはなりえず、β−ＴＣＰに関しては全く検討されていないデメリットがあった。

そして、単なる混合物をフリーズドライ後ブロックにして成形して適宜に充填するに過ぎず、治療中においてチェアーサイドにて行うに充填することが不可能である難点があった。

又、紫外線を用いたりしてコスト的に高くなって実用性が低い不利点があるものであった。

そして、これらの混和物をフリーズドライして充填するには形態的にもワーク等の板体を用いる等の拘束する条件があり、実用性に乏しいという不都合さがあった。

この出願の発明の目的は上述従来技術に基づくハイドロキシアパタイトとコラーゲン溶液を単に混合するだけでは複合体に出来ない、又、実際の生態に適用出来ない点に鑑みて自在に骨補填が出来、コスト的にも安く、操作がし易いように医療衛生産業における加工技術利用技術分野に益する優れた骨補填材を提供せんとするものである。

上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成は、前述課題を解決するために、擬似体液とコラーゲン溶液の混合体から得られるβ−ＴＣＰを有する骨補填材において、オリジナル成分に調整した該擬似体液から得られるβ−ＴＣＰとコラーゲンよりなる複合体であるようにすることを基幹とし、そして、上記β−ＴＣＰが上記擬似体液中で液中放電により得られたものであるようにし、そして、上記β−ＴＣＰがアルカリスラリーであるようにもし、そして、上記複合体がチェアーサイドで形成されるようにもした技術的手段を講じたものである。

この出願の発明の効果として、従来の如くブロック状に成形したものを用いる等の形態状の拘束条件がなく適宜に混練して、充填することが出来、治療時にあってチェアーサイドでの操作が容易に行われるという実用性が高い効果がある。

単に、β−ＴＣＰとコラーゲン溶液を混合するだけで極めて短い時間で早急に硬化することが出来るという効果がある。

体液とオリジナル的に略同一の成分を有するナトリウムやリンやカルシウム，カリウムイオン等を有している擬似体液（ｍ・ＳＢＦ−）を液中放電により当該擬似体液中の成分を沈殿させ擬似体液を沈殿させる。

当該電気分解した液の上澄を捨てることによりアルカリのβ−ＴＣＰのスラリーが得られる。
当該アルカリのβ−ＴＣＰのスラリーに対し、予め塩酸により酸化したコラーゲン溶液を添加して混和することにより中和反応を成し、硬化が開始され最終的に寒天状のハイドロキシアパタイトとコラーゲンの複合体が得られて、３０秒程度の短い時間で硬化し、リン酸の重合反応とコラーゲンの水素結合による架橋反応が進行して骨補填が全体的に形成されることになる。

この際、当該水溶液が水を含んでいても硬化するので当該充填部位が出血部位であっても充填することが出来、他の薬剤のキャリアとしも利用出来るようなものである。

次にこの出願の発明の実施しようとする形態を実施例の態様として図面を参照して説明すれば以下の通りである。

表１に示す通りに、枠内でオリジナル成分に調整した水分を有する当該表１のm・SBF-で
示す擬似体液２を作成し、図１に示す様に、電気分解槽１内に擬似体液２を所定量収納し、該擬似体液２中にプラチナの陰極４とその対面にプラチナの陽極５を浸漬させて電源３より１００ボルトで２アンペアで液中放電を行い液中の成分を沈殿させると、底部分にβ−ＴＣＰリン酸カルシウムのβ型６が沈殿する。そして当該溶液分の上澄部分を除去すると、アルカリの（ＰＨ１１程度の）β−ＴＣＰのスラリー６が沈殿分として出来る。

そして、当該沈殿６に対し、図示しないコラーゲン液を予め塩酸を添加して酸化させておいたものを混合すると中和反応が始まり、液化硬化が始まり、寒天状のハイドロキシアパタイトとコラーゲンの複合体が得られる。

実験のデーターによればその硬化時間は約３０秒であり、充分に実用性に耐えるものであった。

結果的には当該複合体は骨補填として充分に実用に耐えることがわかった。

そして、複合体は水を含んでも固まるので実用上は出血部位においても充分に充填することが出来るものである。

以上、この発明の骨補填によれば水を含んでも固まるので人体の出血部位でも充分に補填することが出来る。

そして、他の薬剤の、例えば、抗生物質等の薬剤などのキャリアとしても利用することが出来る利点がある。

そしてコスト的にも極めて安くつくために迅速性からも実用性が極めて高いものである。

そして、リン酸の重合反応とコラーゲンの水素結合による架橋反応はβ−ＴＣＰのみで生ずることが出来る優れた効果が奏される。

そして、治療中にチェアーサイドを利用することが出来る利点がある

液中放電の透視斜視図である。

符号の説明

１ 電気分解槽
２ 擬似体液
３ 電源
４ プラチナ（陰極）
５ プラチナ（陽極）
６ 沈殿

Claims (4)

1. 擬似体液とコラーゲン溶液の混合体から得られるβ−ＴＣＰを有する骨補填材において、オリジナル成分に調整した該擬似体液から得られるβ−ＴＣＰとコラーゲンよりなる複合体であることを特徴とする骨補填材。
2. 上記β−ＴＣＰが上記擬似体液中で液中放電により得られたものであることを特徴とする請求項１記載の骨補填材。
3. 上記β−ＴＣＰがアルカリスラリーであることを特徴とする請求項１記載の骨補填材。
4. 上記複合体がチェアーサイドで形成されるものであることを特徴とする請求項１記載の骨補填材。

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